一、prototype和__proto__的概念

prototype是函数的一个属性(每个函数都有一个prototype属性),这个属性是一个指针,指向一个对象。它是显示修改对象的原型的属性。

__proto__是一个对象拥有的内置属性(请注意:prototype是函数的内置属性,__proto__是对象的内置属性),是JS内部使用寻找原型链的属性。(函数也是个对象,通过Function创建的对象)

二、new 的过程

var Person = function(){};
var p = new Person();

new的过程拆分成以下三步:
(1) var p={}; 也就是说,初始化一个对象p
(2) p.__proto__ = Person.prototype;
(3) Person.call(p); 也就是说构造p,也可以称之为初始化p

关键在于第二步,我们来证明一下:

var Person = function(){};
var p = new Person();
alert(p.__proto__ === Person.prototype);

这段代码会返回true。说明我们步骤2是正确的。

三、示例

var Person = function(){};
Person.prototype.sayName = function() {
alert("My Name is Jacky");
}; Person.prototype.age = 27;
var p = new Person();
p.sayName();

p是一个引用指向Person的对象。我们在Person的原型上定义了一个sayName方法和age属性,当我们执行p.age时,会先在this的内部查找(也就是构造函数内部),如果没有找到然后再沿着原型链向上追溯。

这里的向上追溯是怎么向上的呢?这里就要使用__proto__属性来链接到原型(也就是Person.prototype)进行查找。最终在原型上找到了age属性。

一、所有构造器/函数的__proto__都指向Function.prototype,它是一个空函数(Empty function)

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Number.__proto__ === Function.prototype  // true
Boolean.__proto__ === Function.prototype // true
String.__proto__ === Function.prototype  // true
Object.__proto__ === Function.prototype  // true
Function.__proto__ === Function.prototype // true
Array.__proto__ === Function.prototype   // true
RegExp.__proto__ === Function.prototype  // true
Error.__proto__ === Function.prototype   // true
Date.__proto__ === Function.prototype    // true

JavaScript中有内置(build-in)构造器/对象共计12个(ES5中新加了JSON),这里列举了可访问的8个构造器。剩下如Global不能直接访问,Arguments仅在函数调用时由JS引擎创建,Math,JSON是以对象形式存在的,无需new。它们的__proto__是Object.prototype。如下

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Math.__proto__ === Object.prototype  // true
JSON.__proto__ === Object.prototype  // true

上面说的“所有构造器/函数”当然包括自定义的。如下

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// 函数声明
function Person() {}
// 函数表达式
var Man = function() {}
console.log(Person.__proto__ === Function.prototype) // true
console.log(Man.__proto__ === Function.prototype)    // true

这说明什么呢?

所有的构造器都来自于Function.prototype,甚至包括根构造器Object及Function自身。所有构造器都继承了Function.prototype的属性及方法。如length、call、apply、bind(ES5)。

Function.prototype也是唯一一个typeof XXX.prototype为 “function”的prototype。其它的构造器的prototype都是一个对象。如下

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console.log(typeof Function.prototype) // function
console.log(typeof Object.prototype)   // object
console.log(typeof Number.prototype)   // object
console.log(typeof Boolean.prototype)  // object
console.log(typeof String.prototype)   // object
console.log(typeof Array.prototype)    // object
console.log(typeof RegExp.prototype)   // object
console.log(typeof Error.prototype)    // object
console.log(typeof Date.prototype)     // object
console.log(typeof Object.prototype)   // object

  

噢,上面还提到它是一个空的函数,alert(Function.prototype) 下看看。

知道了所有构造器(含内置及自定义)的__proto__都是Function.prototype,那Function.prototype的__proto__是谁呢?

相信都听说过JavaScript中函数也是一等公民,那从哪能体现呢?如下

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console.log(Function.prototype.__proto__ === Object.prototype) // true

这说明所有的构造器也都是一个普通JS对象,可以给构造器添加/删除属性等。同时它也继承了Object.prototype上的所有方法:toString、valueOf、hasOwnProperty等。

最后Object.prototype的__proto__是谁?

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Object.prototype.__proto__ === null  // true

已经到顶了,为null。

二、所有对象的__proto__都指向其构造器的prototype

上面测试了所有内置构造器及自定义构造器的__proto__,下面再看看所有这些构造器的实例对象的__proto__指向谁?

先看看JavaScript引擎内置构造器

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var obj = {name: 'jack'}
var arr = [1,2,3]
var reg = /hello/g
var date = new Date
var err = new Error('exception')
 
console.log(obj.__proto__ === Object.prototype) // true
console.log(arr.__proto__ === Array.prototype)  // true
console.log(reg.__proto__ === RegExp.prototype) // true
console.log(date.__proto__ === Date.prototype)  // true
console.log(err.__proto__ === Error.prototype)  // true

再看看自定义的构造器,这里定义了一个Person

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function Person(name) {
    this.name = name
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true

p是Person的实例对象,p的内部原型总是指向其构造器Person的prototype。

每个对象都有一个constructor属性,可以获取它的构造器,因此以下打印结果也是恒等的

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function Person(name) {
    this.name = name
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

上面的Person没有给其原型添加属性或方法,这里给其原型添加一个getName方法

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function Person(name) {
    this.name = name
}
// 修改原型
Person.prototype.getName = function() {}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // true

可以看到p.__proto__与Person.prototype,p.constructor.prototype都是恒等的,即都指向同一个对象。

如果换一种方式设置原型,结果就有些不同了

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function Person(name) {
    this.name = name
}
// 重写原型
Person.prototype = {
    getName: function() {}
}
var p = new Person('jack')
console.log(p.__proto__ === Person.prototype) // true
console.log(p.__proto__ === p.constructor.prototype) // false

这里直接重写了Person.prototype(注意:上一个示例是修改原型)。输出结果可以看出p.__proto__仍然指向的是Person.prototype,而不是p.constructor.prototype。

这也很好理解,给Person.prototype赋值的是一个对象直接量{getName: function(){}},使用对象直接量方式定义的对象其构造器(constructor)指向的是根构造器Object,Object.prototype是一个空对象{},{}自然与{getName: function(){}}不等。如下

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var p = {}
console.log(Object.prototype) // 为一个空的对象{}
console.log(p.constructor === Object) // 对象直接量方式定义的对象其constructor为Object
console.log(p.constructor.prototype === Object.prototype) // 为true,不解释 

上面代码中用到的__proto__目前在IE6/7/8/9中都不支持。IE9中可以使用Object.getPrototypeOf(ES5)获取对象的内部原型。

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var p = {}
var __proto__ = Object.getPrototypeOf(p)
console.log(__proto__ === Object.prototype) // true

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